贵州赫章土法炼锌导致的重金属积累

贵州省赫章县的土法炼锌不仅导致植被的破坏,而且使附近土壤和溪流沉积物中重金属有不同程度的积累,土壤中w(Pb)达到37.24×10~(-6)～30100×10~(6),w(Zn)为162.23×10~(-6)～31625×10~(-6),w(Cd)为0.50×10~(-6)～113×10~(-6),大大超过了当地的土壤背景值;沉积物中w(Pb)达到325.00×10~(-6)～21850×10~(-6),w(Zn)为1250.00×10~(-6)～30425×10~(-6),w(Cd)为25×10~(-6)～97×10~(-6)。土壤和沉积物中Pb、Zn含量与Fe_2O_3有极显著的正相关性;土壤中重金属Pb、Zn含量与Al_2O_3有极显著的正相关性,而沉积物中Pb、Zn含量与Al_2O_3则没有相关性。土壤和沉积物中铁矿物(铁氧化物和氢氧化物)对重金属的强烈固定作用。连续提取法对化学形态研究表明,Pb、Zn在土壤中主要表现为铁锰氧化物结合态与残渣态,而在沉积物中则主要为碳酸盐结合态、残渣态和铁锰氧化物结合态。土壤中可交换态Pb、Zn所占的比例很小,但其绝对含量变化较大,w(Pb)从最低2.75×10~(-6)到最高310.41×10~(-6),w(Zn)4.94×10~(-6)～321.10×10~(-6)。沉积物中w(Pb)7.42×10~(-6)～98.91×10~(-6);w(Zn)9.97×10~(-6)～72.67×10~(-6)。土壤中重金属Pb、Zn的有效性程度明显高于溪流沉积物,对生态环境的潜在危害更大。     

炼锌废渣中重金属 Pb、Zn的矿物学特征

利用X射线衍射（XRD）和带能谱的电子显微镜（TEM／SEM）等方法研究土法炼锌固体废物的矿物组成，特别是重金属Pb和Zn的矿物学赋存特征。结果表明：固体废物是一种高度不均匀的复杂集合体。废渣主要是由石英、长石、碳酸盐矿物、铁质和铝质的非晶质玻璃以及少量风化次生矿物相组成。Pb在废渣中主要以金属Pb形式存在，或呈纳米金属Pb颗粒包裹或吸附于其它矿物表面及玻璃质集合体中。废渣中Zn的存在形式比Pb复杂得多，有硅锌矿、 锰硅锌矿、丝锌铝石等矿物存在形式，在其它矿物表面或玻璃质集体体中也能见到少量纳米级金属Zn。     

贵州赫章土法炼锌导致的土壤重金属污染特征及微生物生态效应

贵州省赫章县妈姑镇新关寨附近的土法炼锌不仅导致植被的破坏，而且使附近土壤中重金属有不同程度的积累，Zn达到162.23-877.88mg/kg,Pb为37.24-305.56mg/kg,Cd为0.50-16.43mg/kg，大大超过了当地的土壤背景值；而且重金属含量（特别是Pb和Zn含量）与土壤中的Fe2O3和Al2O3有极显著的正相关关系，显示土壤中铁氧化物和粘土矿物对重金属的固定作用。化学形态研究表明，Pb和Zn在土壤中主要表现为铁锰氧化物结合态与残渣态，而Cd的情况与Pb和Zn完全相反，其形态以可交换态为主。本区土壤微生物生物量（用含碳量表示）较低，仅为57.00-388.00μg/g，而且与土壤重金属间有显著的负相关关系，特别是与Zn的相关系数高达-0.7801，反映出重金属对微生物的毒害作用。Biolog测试结果表明，土壤微生物群落结构间没有明显的差别；土壤微生物DNA经PCR（聚合酶链式反应）和DGGE（变性梯度胶电泳）反应后的基因片段非常一致，反映出不同程度的重金属污染并没有导致土壤微生物群落结构的改变和基因损伤，另一方面也表明，土壤本身有强烈的固定重金属能力，抵御了重金属对土壤生物的进一步毒害。     

炼锌固体废渣中重金属(Pb、Zn)的存在状态及环境影响

利用XRD、TEM/EDS和连续提取实验研究了土法炼锌固体废渣中重金属的矿物学特征及不同粒度中重金属的相态分布特征。与通常发现的重金属一般富集在小粒径废渣中的情况不同,本工作所研究的废渣样品中大粒径废渣与细粒径废渣相似,甚至有更高的金属含量。化学形态研究表明,冶炼过程形成的矿物(或玻璃质)集合体和堆积后的风化过程形成的次生矿物是废渣中重金属存在的主要化学相。同时发现Pb的残渣态很少(0.39%～15.75%),而Zn的残渣态较高(14.3%～46.2%),这可能与冶炼工艺所形成较多Zn的硅酸盐矿物有关。尽管可交换态Pb、Zn在不同相态中的相对比例非常小(Pb0.03%～1.30%;Zn0.03%～3.30%),但其绝对含量却比一般土壤或沉积物要高(Pb1.5～385μg/g;Zn3～590μg/g)。由于重金属可交换态有比其他化学相态更高的活动性和生物可利用性,因此,对环境有较大的潜在影响。废渣样品的微束分析表明,Pb在废渣中见有金属Pb存在形式或呈纳米金属Pb颗粒包裹于其他矿物或铁合金及熔球集合体中。同时不排除有Pb的碳酸盐矿物存在的可能。而以硅锌矿Zn2(SiO4)、锰硅锌矿(Zn,Mn)2犤SiO4犦和纤维状的丝锌铝石Zn8Al4犤(OH)8(SiO4)5犦·7H2O等矿物形式存在以及Fe、Mn等的铝硅酸盐形式存在的Zn,可能是导致Zn的残渣态较高的原因。与连续提     

植物体内元素吸收积累初步研究

利用较新的思路,对植物吸收、积累元素规律进行初步研究,结果表明植物对营养元素和有毒元素的吸收、积累方式不同,对营养元素植物是主动吸收并积累在生长代谢最旺盛的器官,对有毒元素和过量营养元素是被动吸收并积累在对其生长影响最小的部位.而且,植物普遍存在抗元素浓集的“生理─生物化学障”,它主要存在于根部.最终建立了植物对元素的吸收积累模式.     

黔西北典型铅锌矿区土壤重金属污染特征及其来源分析

研究矿区周边土壤重金属污染状况及其来源对土壤污染治理具有重要意义。本文以黔西北玉兰、永昌和杉树林铅锌矿周边农田土壤为研究对象,测定了土壤中的Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、As、Hg和Cu含量,采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数评价了重金属污染状况,并结合多元统计分析探讨重金属的来源。结果表明,玉兰和永昌矿区Pb、Zn、Cd和Cu为重度污染,杉树林矿区Pb、Zn、Cd、Hg和As为重度污染,其余重金属为轻度或无污染,综合污染指数显示3个矿区均属重度污染。潜在生态风险指数表明玉兰和永昌矿区Cd、Hg和Pb及杉树林矿区Cd、Hg、Pb和As为中度或以上生态风险,其余重金属为低生态风险,综合生态风险指数显示玉兰和杉树林为极高生态风险,永昌为高生态风险。主成分分析表明,Pb、Zn、Hg、As和Cd主要源于矿山开采等人为活动,Ni和Cr主要源于成土母质,Cu污染是采矿作业和农业活动共同作用的结果。     

金属矿区土壤重金属污染的植物修复研究现状

受矿业活动影响,金属矿区及周边土壤重金属污染已成为严重的环境问题之一。植物修复技术是近年来发展起来的清除土壤中重金属的一种有效、经济的生态技术。重金属污染土壤植物修复技术主要有植物固定、植物挥发和植物吸收等方式,植物固定技术是利用植物阻隔土壤中重金属的迁移,而植物挥发和植物吸收则是将土壤中的重金属移除。本文系统总结了迄今在金属矿区土壤重金属污染的植物固定和植物吸收修复技术研究方面的现状与进展,包括矿区超富集植物筛选、超耐受性植物筛选、提高重金属生物有效性的高效活化剂以及降低重金属迁移能力的化学钝化剂研究等。提出了当前相关领域研究中存在的主要问题,并提出了进一步研究的主要方向。     

湿地生态系统对控制黔西北炼锌尾矿重金属污染的可能性

矿山开发过程产生的废石、废渣、矿坑排水及冶炼尾矿和炉渣等都或多或少地含有重金属.在长期的风化淋滤作用过程中某些重金属元素就迁移释放出来,从而污染周围的土壤和水体.重金属在地表环境中不能被微生物降解,具有累积效应.生物体通过食物链富集重金属,并把重金属转化成毒性更强的化合物;重金属就因这种隐蔽性、长期性和不可逆性而影响人类健康.     

植物修复在治理矿区重金属污染土壤中的应用

矿业活动是环境中污染土壤的重金属的主要来源,采用植物修复技术具有物理、化学修复方法所无法比拟的费用低廉、不破坏场地结构、不造成地下水的二次污染等优点。文章从植物稳定、植物提取和植物一微生物以及动物的协同修复等三个方面简要介绍了对矿区污染土壤进行植物修复的研究进展。     

土法炼锌造成的环境铅污染及治理措施探讨——以黔西北为例

土法炼锌使用原始的火法冶炼方式,直接用煤炭加热锌矿石熔炼出金属锌.     

重金属污染植物修复技术的研究与应用现状

利用植物修复污染土壤是当前国际学术界的热点研究领域。系统阐述了植物修复技术的概念与内容,对重金属污染植物修复技术研究与应用的现状、植物修复技术的优缺点进行了重点评述,介绍了国外开展的一些典型应用案例,并对这一领域的发展作了展望。     

土壤重金属连续提取方法的优化

重金属在污染土壤中的形态分布决定着重金属的迁移性和危害的程度。土壤重金属形态分析应用最多的是Tessier和BCR连续提取法。Tessier和BCR连续提取法没有考虑土壤样品的特征。美国环保署危险废物浸出毒性鉴别标准法虽然考虑土壤pH值,但没有划分形态。采集不同pH土样,结合Tessier、BCR和毒性浸出鉴别方法的特征,优化出针对不同pH值土壤的连续提取方法,将土壤中重金属划分为活性态、次生碳酸盐结合态、次稳定态和稳定态。用优化的连续提取方法对土样进行连续提取,重金属回收率为85%~115%。优化连续提取方法的结果与Tessier和BCR结果对比显示优化连续提取方法克服了Tessier连续提取法对非石灰质土壤提取过量BCR连续提取法对石灰质土壤提取不足的缺点。优化后的连续提取方法数据稳定可靠,可作为重金属形态分析方法使用。     

土壤溶解性有机质对植物吸收-输送-贮存重金属的影响研究现状与进展

土壤溶解性有机质对重金属生物地球化学循环中的生物可利用性起着重要作用。近年来,在土壤溶解性有机质对植物吸收、输送和贮存重金属过程的影响研究领域,国际上主要聚焦于以下三个探索方向: ①土壤溶解性有机质与重金属形成配位体,改变重金属在土壤中的迁移性和植物根际环境的作用机理研究; ②土壤溶解性有机质可突破植物细胞内重金属吸附点位的限制,通过控制植物细胞壁-重金属复合体的形态及重金属在细胞壁内外的吸收平衡,来干预重金属穿过细胞壁进入植物体的动力学过程研究;③土壤溶解性有机质-重金属的络合形态影响重金属在植物体内的输送和贮存作用过程与机理研究。本文基于研究溶解性有机质和重金属的植物过程中,水体溶解性有机质研究多而土壤溶解性有机质研究少的现状,针对溶解性有机质异质性的研究难点和溶解性有机质与植物亚细胞结构的配位特征的复杂性与局限性,从极性、官能团、配位结构等角度,分析并评述了土壤溶解性有机质和重金属生物地球化学中,植物吸收、输送和贮存重金属过程的研究现状和未来发展趋势。     

太湖沉积物中重金属的地球化学形态及特征分析

用连续提取法分析了太湖沉积物5种重金属的地球化学形态,对地球化学形态的组成和地理特征进行了分析研究.重金属地球化学形态配分的共同特点是可交换态最低,残渣态最高.两种形态中Cd的可交换态最高,Cr的残渣态最高,可交换态最低.Cd的碳酸盐态较高,Cr的最低;Pb、Cd的Fe-Mn氧化态较高,Cu的偏低;Cu的有机态最高,Cd的最低;Zn的地球化学形态比例大都处于中间.地域上变化较大的元素是Cd和Cu,变化不明显的元素有Pb和Zn.化学成分中Fe2O3、MnO与重金属地球化学形态的相关性最好,TOC与Cu的形态相关系数最高.综合对比分析表明,太湖沉积物重金属的生物有效性以Cd为最高,其次为Pb.     

广西典型酸性火成岩地质低背景区土壤-水稻重金属积累特征及生态风险

为了解地质低背景区农田土壤-作物系统中重金属的富集及迁移特征,采集了广西钦北区878 km2酸性火成岩出露区的30套水稻籽实及根系土样品作为研究对象,研究酸性火成岩地质低背景区土壤和水稻中重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）分布特征、土壤Cd等重金属的赋存状态及其生物有效性。结果显示：研究区土壤呈酸性,pH值为4.66~5.36;Cd、As、Cr等重金属元素含量较低,均低于或远低于我国土壤环境质量标准规定的风险筛选值,水稻籽实中As、Cr、Hg和Pb均未超标,但Cd超标率为16.7%。土壤中As和Pb主要以残渣态存在,Hg主要以残渣态和强有机结合态存在,而Cd的生物富集系数和生物有效性最高,水溶态、离子交换态和碳酸盐结合态的比例总和为32%。水稻籽实吸收Cd等重金属主要与土壤pH值、Fe、Mn和土壤质地有关。酸性火成岩地质低背景区农田酸性、强酸性土壤Cd等重金属元素含量低,但生物有效性高,其生态风险值得关注。     

浙江典型富硒区硒与重金属的形态分析

通过对浙江西部龙游地区富硒土壤中Hg、Cd、Pb、As等重金属含量的研究表明,成土母岩中与硒伴生的重金属含量较高,由于特殊的地形地貌、母岩风化物质搬运条件以及有利的土壤理化性质等,土壤中重金属大为减少。异常地段重金属形态分析结果表明:土壤中仅有Cd的全量、离子交换态、碳酸盐结合态和弱有机态较高,分别为0.6mg/kg、22.1%、26.5%、11.4%;Se全量平均为0.89 mg/kg,离子交换态、弱有机态含量分别为1.12%、26.4%,碳酸盐结合态仅为0.62%。尽管如此,区内莲子、稻米等农产品仍表现出高硒低重金属等特点,居民健康长寿,发硒含量高,从而为龙游县开发富硒农产品提供了有利条件。     

MC-ICP-MS测定积累植物中Cu、Zn同位素的化学分离方法研究

多接收器等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)高精度同位素组成的准确测定,依赖于对样品中待测元素的分离纯化.本研究比较了两种溶样方法对有机样品积累植物海州香薷的消解效果,检测了AG MP-1阴离子交换树脂对样品中Cu、Zn的分离效果,并测定了样品中的Cu、Zn同位素组成.结果表明:①两种不同溶样方法均能有效地破坏累植物海州香薷样品中的有机质;②AG MP-1树脂能有效分离纯化植物中的Cu、Zn,经过AG MP-1树脂一次交换分离和二次交换分离的植物根样品的Cu接收液基体元素的去除基本没有差别,经过一次交换分离的Zn溶液,基体元素也基本除去,可以用于MC-ICP-MS对Cu、Zn同位素组成高精度的测定;③Cu、Zn同位素组成测定误差不大于仪器的长期重现性,表明样品的化学处理过程、各离子交换树脂柱分离交换过程和仪器测试过程均有很好的重现性,符合样品测定的要求.     

被污染土壤的植物修复研究

植物修复是利用植物吸收、降解、挥发、根滤、稳定、泵吸等作用机理,达到去除土壤、水体中污染物,或使污染物固定以减轻其危害性,或使污染物转化为毒性较低化学形态的现场治理技术.植物修复对于重金属污染土壤的治理修复具有重要意义.已有研究在累积与超累积植物的寻找筛选、植物对重金属等有害物的耐毒和解毒机理、植物修复现场环境调控及根际处理技术等方面取得了大量成果.现代分子生物学、基因工程技术发展有可能使植物修复技术取得重大突破.     

凹凸棒石用于修复铜锌镉重金属污染土壤的研究

利用凹凸棒石黏土矿物优异的物化性能对采集的安徽铜陵地区重金属污染土壤进行盆栽修复试验,以降低种植蔬菜中重金属污染物的有效态含量。凹凸棒石与矿区土壤的质量配比设置5组(1∶10、1∶20、1∶40、1∶100以及原土),选择适宜在北京生长的四季小白菜和北京快菜进行种植,盆栽试验结果表明,使用凹凸棒石黏土矿物可以将土壤的pH值提高到5～8,改善了矿区的土壤环境条件,提高黏土矿物对重金属的吸附性能;通过适量添加凹凸棒石黏土矿物,对Cu元素的平均修复率达到31.50%,Zn元素的平均修复率达到26.15%,Cd元素的平均修复率达到34.92%,能够有效减少蔬菜对Cu、Zn、Cd三种重金属元素的吸收。凹凸棒石与土壤的质量比为1∶20时,对污染土壤的修复效果最佳。     

根际环境锌镉镍的形态变化与植物有效性

以抚顺西露天采场60平盘5种修复植物根际与非根际土为研究对象，运用顺序提取实验和数理统计分析方法研究了根际与非根际土中Zn、Cd、Ni的形态分布与植物有效性。结果表明，Zn、Ni在根际与非根际土中主要以硫化物态存在；而Cd在非根际土中以硫化物态为主，在根际土中以可交换态和松、紧有机态为主。与Ni相比，非根际土中Zn的紧有机态、氧化物态和Cd的紧有机态、氧化物态、可交换态比例明显偏大；与非根际土相比，根际土中Zn的铁锰氧化物态和硫化物态含量增加，碳酸盐态含量降低，松有机态、紧有机态和可交换态Zn在不同植物根际变化不同。Cd的硫化物态降低，可交换态、松有机态、碳酸盐态、氧化物态和紧有机态含量在不同植物根际变化不同。Ni的紧有机态显著增加，可交换态、碳酸盐态和硫化物态明显降低，松有机态在不同植物根际变化不同；根际Cd的碳酸盐态增加和氧化物态降低有利于植物Cd的吸收；碳酸盐态Zn的减少可促进植物Zn的增高。